特許 6012259 光端末装置及び光伝送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012259

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】光端末装置及び光伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/564 20130101AFI20161011BHJP

   H04B 10/272 20130101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 564

   H04B9/00 272

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-117955(P2012-117955)

(22)【出願日】2012年5月23日

(65)【公開番号】特開2013-247409(P2013-247409A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年2月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(72)【発明者】

【氏名】綛谷 徳秀

【審査官】 川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２７４７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３５５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９８／０１３９５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−２１４０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３６４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８４２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２４０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９６７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２７４７１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １０／００ − １０／９０

Ｈ０４Ｊ １４／００ − １４／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

他の光端末装置とともに単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に接続された通信局舎から出力された光信号を受信する光受信部と、
前記通信局舎に設置された互いに非同期である各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、前記他の光端末装置と同一波長帯のバースト状の光信号を、前記光伝送路を介して、前記通信局舎に送信する光送信部と、
前記光受信部が受信した光信号の光入力レベルを検出する光入力レベル検出部と、
前記通信局舎から前記光伝送路に出力される光信号の局舎側光出力レベルと、該通信局舎が該光伝送路を介して受信する光信号の目標光入力レベルとが記憶された記憶部と、
前記記憶部に記憶された局舎側光出力レベルと、前記光入力レベル検出部により検出した光入力レベルとに基づいて、前記光伝送路の伝送損失を算出する伝送損失算出部と、
前記伝送損失算出部により算出された伝送損失に基づいて、前記記憶部に記憶された目標光入力レベルの光信号を前記通信局舎が受信するように、前記光送信部から前記光伝送路に出力する光出力レベルを制御する制御部とを備える光端末装置。

【請求項2】

前記光送信部の環境温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記記憶部は、前記光送信部の環境温度と、該光送信部により送信される光出力レベルとを対応付けた温度特性情報を更に記憶しており、
前記制御部は、前記伝送損失算出部により算出された伝送損失と、前記温度検出部により検出された環境温度に対応する前記温度特性情報とに基づいて、前記記憶部に記憶された目標光入力レベルの光信号を前記通信局舎が受信するように、前記光送信部から前記光伝送路に出力する光出力レベルを制御することを特徴とする請求項１記載の光端末装置。

【請求項3】

前記光送信部は、バイアス電流に応じた光出力レベルの光信号を送出するレーザダイオードと、該レーザダイオードから出力された光を受光するモニタフォトダイオードとを有し、
前記制御部は、前記モニタフォトダイオードが受光した受光レベルに応じて、前記温度特性情報で示される光出力レベルを補正することを特徴とする請求項２記載の光端末装置。

【請求項4】

当該光端末装置が、前記通信局舎に設置された各終端装置に同期して光信号を送出する送出期間を検出する送出検出部を更に備え、
前記制御部は、前記送出検出部により光信号を送出することを検出したときのみ、前記光送信部により送信される光出力レベルを制御することを特徴とする請求項１記載の光端末装置。

【請求項5】

電気信号の信号振幅比を調整する信号振幅比調整部を更に備え、
前記光送信部は、前記信号振幅比調整部により調整された電気信号を光信号に変換して送信し、
前記制御部は、前記信号振幅比調整部の振幅レベルを変化させることにより、前記光送信部により送信される光信号の光変調度が所定の値となるように制御することを特徴とする請求項１記載の光端末装置。

【請求項6】

前記光受信部により受信した光信号は、前記目標光入力レベルを示す情報が含まれており、
前記制御部は、前記光受信部により受信した光信号に含まれている目標光入力レベルを示す情報を復調して、前記記憶部に記憶されている情報を変更することを特徴とする請求項１記載の光端末装置。

【請求項7】

互いに非同期な複数の終端装置が設置された通信局舎と、
単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に前記通信局舎と接続された複数の光端末装置とを備え、
前記光端末装置は、
前記通信局舎から出力された光信号を受信する光受信部と、
上記通信局舎に設置された各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、他の光端末装置と同一波長帯のバースト状の光信号を、前記光伝送路を介して、前記通信局舎に送信する光送信部と、
前記光受信部が受信した光信号の光入力レベルを検出する光入力レベル検出部と、
前記通信局舎によって前記光伝送路に出力される光信号の局舎側光出力レベルと、該通信局舎が該光伝送路を介して受信する光信号の目標光入力レベルとが記憶された記憶部と、
前記記憶部に記憶された局舎側光出力レベルと、前記光入力レベル検出部により検出した光入力レベルとに基づいて、前記光伝送路の伝送損失を算出する伝送損失算出部と、
前記伝送損失算出部により算出された伝送損失に基づいて、前記記憶部に記憶された目標光入力レベルの光信号を前記通信局舎が受信するように、前記光送信部から前記光伝送路に出力する光出力レベルを制御する制御部とを有することを特徴とする光伝送システム。

【請求項8】

前記通信局舎は、前記光端末装置毎に設定した前記目標光入力レベルを示す情報が変調された光信号を出力し、
前記光端末装置の制御部は、当該光端末装置の光受信部により受信した光信号に含まれている目標光入力レベルを示す情報を復調して、当該光端末装置の記憶部に記憶されている情報を変更することを特徴とする請求項７記載の光伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、他の光端末装置とともに、単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に接続された通信局舎との間で光信号の伝送を行う光端末装置、及び、光伝送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の光端末装置が単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に接続された通信局舎との間で光信号の伝送を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）システムのような光伝送システムが従来から運用されている。このような光伝送システムでは、通信局舎に終端装置が設置されており、複数の光端末装置が同期しながら終端装置と通信している。また、複数の光端末装置と通信局舎との伝送距離はまちまちで、その距離に応じて光端末装置と通信局舎間の伝送路損失が異なる。

【0003】

通信局舎側で複数の光端末装置からの光入力レベルを均一化させるため、例えば、特許文献１に記載された光伝送方法では、光端末装置の光出力に固定光減衰器を挿入し、個別に光出力レベルを調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−２３１２９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

また、伝送路に同軸ケーブルを使用したＣＡＴＶシステムなどにおいて、ケーブルモデムを使用したインターネットサービスが運用されている。そして、近年、このケーブルモデムを用いたシステムで伝送路を光ファイバ化し、ＰＯＮシステムとすることが検討されている。

【0006】

しかしながら、ケーブルモデムを用いたシステムで伝送路を光ファイバ化し、ＰＯＮシステムとした場合、異なる光端末装置からバースト状の上り光信号をそれぞれ出力させた際、終端装置では同一波長帯の光信号を同時に受信する場合がある。この場合、終端装置の光受信器で光ビート雑音が発生し、伝送品質が著しく劣化するという問題がある。

【0007】

このように光ビート雑音による伝送品質劣化が問題となるが、上述したように、複数の光端末装置から同時に送信されて終端装置に入力される光入力レベルがほぼ同じだと、伝送品質の劣化が少ない傾向にある。また、終端装置に入力される光入力レベルが低いほど、上述した光ビート雑音による伝送品質の劣化が小さい傾向にある。

【0008】

このため、光端末装置は、終端装置に入力される光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化されるように光信号を送信することが望まれる。

【0009】

上記特許文献１の光伝送方法により、光端末装置側で個別に光出力レベルを調整することができるが、伝送路は温度特性等を持つため、終端装置での光受信レベルは、気温等で変化する。よって、終端装置の光受信器において常時光入力レベルを検出し、光端末装置の光出力レベルを制御しなければならなかった。

【0010】

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、複数の光端末装置とともに単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に接続された通信局舎に設置された非同期の終端装置との間で同一波長帯の光信号の伝送を行う伝送システムに適用されるものである。本発明は、このような伝送システムにおいて、終端装置に入力される光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することで、光ビート雑音を低減可能な光端末装置、及び、その光伝送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る光端末装置は、他の光端末装置とともに単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に接続された通信局舎から出力された光信号を受信する光受信部と、通信局舎に設置された互いに非同期である各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、他の光端末装置と同一波長帯のバースト状の光信号を、光伝送路を介して、通信局舎に送信する光送信部と、光受信部が受信した光信号の光入力レベルを検出する光入力レベル検出部と、通信局舎が光伝送路を介して受信する光信号の目標光入力レベルとが記憶された記憶部と、記憶部に記憶された局舎側光出力レベルと、光入力レベル検出部により検出した光入力レベルとに基づいて、光伝送路の伝送損失を算出する伝送損失算出部と、伝送損失算出部により算出された伝送損失に基づいて、通信局舎が受信する光入力レベルが、記憶部に記憶された目標光入力レベルとなるように、光送信部から伝送路に出力する光出力レベルを制御する制御部とを備える。

【0012】

また、本発明に係る光伝送システムは、互いに非同期な複数の終端装置が設置された通信局舎と、上述した光端末装置とから構成される。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、通信局舎から光伝送路に出力される光信号の局舎側光出力レベルと、光伝送路から入力した光信号の光入力レベルとから算出した伝送損失に基づいて、目標光入力レベルの光信号を通信局舎が受信するように、光送信部から出力される光出力レベルを制御する。

【0014】

このように、本発明は、光送信部から出力される光出力レベルを制御することで、通信局舎側に入力される光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することができ、結果として光ビート雑音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明が適用された光伝送システムの具体例について説明するための図である。

【図2】図２は、本発明が適用された、第１の実施例に係る光端末装置の構成について説明するための図である。

【図3】図３は、本発明が適用された、第２の実施例に係る光端末装置の構成について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明は、複数の光端末装置が単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送可能に接続された通信局舎との間で光信号の伝送を行う光伝送システム、及び、この光伝送システムに組み込まれる光端末装置に関するものである。本発明が適用される光伝送システムは、例えば図１に示すようにして構成される。

【0017】

すなわち、光伝送システム１は、複数の光端末装置が単一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送するために接続された通信局舎との間で光信号の伝送を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）システムである。具体的に、光伝送システム１は、図１に示すように、後述するＣＭＴＳ４１に同期した通信を行う複数のケーブルモデム（ＣＭ：Cable Modem）２１１ａ、２１１ｂ、・・・、２１１ｎ（以下、総称してＣＭ２１１ともいう。）と、後述するＣＭＴＳ４２に同期した通信を行う複数のケーブルモデム（ＣＭ：Cable Modem）２１２ａ、２１２ｂ、・・・、２１２ｎ（以下、総称してＣＭ２１２ともいう。）と、複数の光端末装置２ａ、２ｂ、・・・２ｎ（以下、総称して光端末装置２ともいう。）と、光伝送路３と、光伝送路３を介して各光端末装置２との間で光信号によって通信する通信局舎４とから構成される。

【0018】

光端末装置２ａ、２ｂ、・・・、２ｎは、それぞれ合分波器２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｎ（以下、総称して合分波器２２ともいう。）を介して、ＣＭ２１１ａ、２１１ｂ、・・・、２１１ｎと、ＣＭ２１２ａ、２１２ｂ、・・・、２１２ｎとに接続されている。

【0019】

ＣＭ２１１及びＣＭ２１２は、光端末装置２から供給されたＲＦ信号（以下、ＲＦ下り信号ともいう。）を復調する。また、ＣＭ２１１及びＣＭ２１２は、復調したＲＦ下り信号に含まれているデータ送信タイミングに基づいて、送信先への信号を変調したバースト状のＲＦ信号を光端末装置２を介して通信局舎４側に出力する。また、ＣＭ２１１は、送信先のＣＭＴＳ４１に同期して、バースト状のＲＦ信号の送出期間及び送出タイミングを制御する。また、ＣＭ２１２は、送信先のＣＭＴＳ４２に同期して、バースト状のＲＦ信号の送出期間及び送出タイミングを制御する。

【0020】

光端末装置２は、光伝送路３から伝送されてきた光信号をＲＦ信号に変換して、合分波器２２を介してＣＭ２１１及びＣＭ２１２に供給する。また、光端末装置２は、ＣＭ２１１及びＣＭ２１２から出力されたバースト状のＲＦ信号をバースト状の光信号に変換して、光伝送路３に出力する。

【0021】

光伝送路３は、複数の光端末装置２と通信局舎４との間で、光信号を伝送可能に接続する。光伝送路３は、光分岐器３ａと、光端末装置２ａ、２ｂ、・・・、２ｎと光分岐器３ａとの間を双方向に光信号を伝送可能に接続する光伝送路３１ａ、３１ｂ、・・・３１ｎ（以下、総称して光伝送路３１ともいう。）と、光分岐器３ａと通信局舎４との間で双方向に光信号を伝送可能に接続する単一の光伝送路３２とから構成される。

【0022】

光分岐器３ａは、光信号を分波及び合波する光カプラなどの受動型の光学素子である。光分岐器３ａは、光伝送路３１を介して各光端末装置２から伝送されてくる光信号を合波し、光伝送路３２を介して通信局舎４に伝送する。また、光分岐器３ａは、光伝送路３２を介して通信局舎４から伝送されてくる光信号を分波し、光伝送路３１を介して各光端末装置２に伝送する。

【0023】

なお、光分岐器３ａは、溶融型と導波路型とに大別されるが、上記のような合波と分波とを行う受動型の光学素子であれば、いずれの種類のものを用いてもよい。

【0024】

また、光端末装置２から通信局舎４に伝送される光信号（以下、上り光信号ともいう。）と、通信局舎４から光端末装置２に伝送される光信号（以下、下り光信号ともいう。）とは、互いに異なる波長帯の光信号が用いられる。本実施形態では、具体例として、上り光信号を１６１０ｎｍ波長帯の光信号を用いるものとし、下り光信号を１５５５ｎｍ波長帯の光信号を用いるものとする。

【0025】

このような構成からなる光伝送システム１では、光分岐器３ａを用いることにより、単一の光伝送路３２を介して、複数の光端末装置２と通信局舎４との間が双方向に光信号によって伝送可能となる。なお、本発明が適用される光伝送システムは、複数の光分岐器を用いて、複数の光端末装置２と通信局舎４との間が光信号によって伝送可能とすることができる。

【0026】

次に、通信局舎４の具体的な構成について説明する。通信局舎４には、２つのケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ：Cable Modem Termination System）４１、４２と、光受信器４３と、合波器４４と、光送信器４５と、ＷＤＭフィルタ４６と、管理装置４７と、制御信号付加器４８とが設けられている。

【0027】

ＣＭＴＳ４１は、本発明に係る終端装置であって、各光端末装置２に接続されているＣＭ２１１との間で通信を行う信号の変調と復調とを行う。具体的に、ＣＭＴＳ４１は、各光端末装置２に接続されているＣＭ２１１に送信する信号を変調し、変調したＲＦ信号を上りポート４１１から、合波器４４に供給する。また、ＣＭＴＳ４１は、光受信器４３から分波器４３ａを介して下りポート４１２に供給されるＲＦ信号を復調する。

【0028】

ＣＭＴＳ４２は、本発明に係る終端装置であって、各光端末装置２に接続されているＣＭ２１２との間で通信を行う信号の変調と復調とを行うため、ＣＭＴＳ４１と同様に、上りポート４２１から変調したＲＦ信号を合波器４４に供給し、光受信器４３から分波器４３ａを介して下りポート４２２に供給されるＲＦ信号を復調する。

【0029】

なお、通信局舎４には、より多くのＣＭＴＳを設けてもよい。また、ＣＭＴＳは、他の終端装置と識別可能な変調方式であれば、周波数変調、及び、位相変調など、いかなる変調方式を用いてもよい。

【0030】

光受信器４３は、後述するＷＤＭフィルタ４６から分波された下り光信号を受光し、分波器４３ａを介して、受光したＲＦ信号を各ＣＭＴＳ４１、４２に供給する。

【0031】

合波器４４は、各ＣＭＴＳ４１、４２から供給されるＲＦ信号を合波して、合波したＲＦ信号を光送信器４５に供給する。

【0032】

光送信器４５は、合波器４４から供給されるＲＦ信号を下り光信号に変換してＷＤＭフィルタ４６に出力する。

【0033】

ＷＤＭフィルタ４６は、異なる光波長の光を合波及び分波するフィルタであって、光伝送路３２から上り光信号を分波して光受信器４３に出力するとともに、下り光信号を光伝送路３２に合波して光端末装置２側に出力する。

【0034】

管理装置４７は、通信局舎４に設けられた各部の動作を制御する。また、管理装置４７は、後述する制御情報を制御情報付加器４８に送信する。

【0035】

制御情報付加器４８は、ＣＰＵ４８１と、変調部４８２とを有し、管理装置４７から送信された制御情報を変調部４８２により変調して、変調したＲＦ信号を合波器４４に供給する。

【0036】

このような構成からなる光伝送システム１では、通信局舎４側の光送信器４５から送信される下り光信号が全ての光端末装置２に到達し、光端末装置２とＣＭ２１１、２１２が必要な情報を受信することとなる。

【0037】

一方、ＣＭ２１１は、通信局舎４側から伝送されてきた下り光信号に含まれるデータ送信タイミング情報に基づいて、通信局舎４に設置されたケーブルモデム終端装置ＣＭＴＳ４１への上りデータを変調したバースト状のＲＦ信号を光端末装置２に供給する。そして、光端末装置２は、ＣＭ２１１から供給されたＲＦ信号に対応するバースト状の光信号を通信局舎４側に伝送する。

【0038】

また、ＣＭ２１２は、通信局舎４側から伝送されてきた下り光信号に含まれるデータ送信タイミング情報に基づいて、通信局舎４に設置されたケーブルモデム終端装置ＣＭＴＳ４２への上りデータを変調したバースト状のＲＦ信号を光端末装置２に供給する。そして、光端末装置２は、ＣＭ２１２から供給されたＲＦ信号に対応するバースト状の光信号を通信局舎４側に伝送する。

【0039】

このようにして、光伝送システム１では、各光端末装置２から出力される上り光信号が、同時に通信局舎４側に入力しないように時分割多重によるデータ伝送を行っている。

【0040】

このような時分割多重によってデータ伝送を行っていても、通信局舎４に設置されたＣＭＴＳ４１、４２が互いに非同期で動作しているため、複数の光端末装置２が上り光信号を同時に出力する場合がある。これは、各ＣＭ２１１、２１２に対してバースト状の上り光信号の送信を要求するタイミングを、それぞれＣＭＴＳ４１、４２が非同期で制御しているからである。

【0041】

このように複数の光端末装置２が上り光信号を同時に出力する場合、通信局舎４の光受信器４３は、同一波長帯の光を同時に受光するため、光ビート雑音が発生し、伝送品質が損なわれる。このような光ビート雑音は、光受信器４３の光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化すると低減される。

【0042】

そこで、本発明が適用された光伝送システム１は、通信局舎４に伝送されてくる上り光信号の光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化するため、光端末装置２が、第１の実施例として図２に示すような構成を有している。

【0043】

すなわち、光端末装置２は、図２に示すように、合分波部２２と、ＲＦ検出部２３と、可変減衰器２４と、光送信部２５と、ＷＤＭフィルタ２６と、光受信部２７と、光入力レベル検出部２８と、光送信制御部２９とを備える。

【0044】

合分波部２２は、ＣＭ２１１、２１２から供給されるＲＦ信号を、ＲＦ検出部２３に設けられた分波部２３１を介して、可変減衰器２４に供給する。

【0045】

ＲＦ検出部２３は、分波部２３１を介して、ＣＭ２１１、２１２がＲＦ信号の送出期間及び送出タイミングに応じて、バースト状のＲＦ信号を出力しているか否かを検出して、検出結果を光送信制御部２９に通知する。

【0046】

可変減衰器２４は、ＲＦ検出部２３の分波部２３１を介して供給されるＲＦ信号を可変減衰して信号振幅比を調整して、信号振幅比を調整したＲＦ信号を光送信部２５に供給する。後述するように、可変減衰器２４は、光送信制御部２９によって制御される。なお、光端末装置２は、可変減衰器２４の代わりに利得可変型増幅器を、光送信部２５の前段に接続して、ＲＦ信号の信号振幅比を調整してもよい。

【0047】

光送信部２５は、可変減衰器２４から供給されるＲＦ信号を上り光信号に変換し、変換した上り光信号をＷＤＭフィルタ２６に出力するため、次のような構成を有する。すなわち、光送信部２５は、増幅器２５１と、レーザダイオード２５２と、モニタフォトダイオード２５３と、抵抗素子２５４と、ＡＤコンバータ２５５とを備える。

【0048】

光送信部２５は、増幅器２５１により増幅したＲＦ信号をレーザダイオード２５２に流して発光させて、ＲＦ信号を上り光信号に変換して、上り光信号をＷＤＭフィルタ２６に出力する。

【0049】

また、光送信部２５は、モニタフォトダイオード２５３により、レーザダイオード２５２の背面光を受光し、受光した電流を抵抗素子２５４により電圧に変換し、この電圧をＡＤコンバータ２５５により数値化する。光送信部２５は、数値化した電圧値を、レーザダイオード２５２の光出力レベルを示す値として、光送信制御部２９に通知する。

【0050】

また、光送信部２５は、後述するように、レーザダイオード２５２の動作点、すなわち、レーザの出力レベルを設定するバイアス電流が、光送信制御部２９により制御される。

【0051】

ＷＤＭフィルタ２６は、異なる光波長の光を合波及び分波するフィルタであって、光送信部２５から出力された上り光信号を光伝送路３に合波して通信局舎４に出力する。また、ＷＤＭフィルタ２６は、光伝送路３から伝送されてくる下り光信号を分波して光受信部２７に出力する。

【0052】

光受信部２７は、ＷＤＭフィルタ２６から出力された下り光信号を受光するフォトダイオード２７１と、フォトダイオード２７１により受光した電気信号を増幅する２つの増幅器２７２、２７３とを備える。光受信部２７は、フォトダイオード２７１で受信した電気信号を、２つの増幅器２７２、２７３により増幅して、合分波部２２に供給する。

【0053】

光入力レベル検出部２８は、光受信部２７に入力した下り光信号の光入力レベルを検出して、検出した光入力レベルを光送信制御部２９に通知する。具体的に、光入力レベル検出部２８は、フォトダイオード２７１で受光した電流を抵抗素子２８１で電圧に変換し、この電圧をＡＤコンバータ２８２により数値化し、この電圧値を光受信部２７の光入力レベルとして光送信制御部２９に通知する。

【0054】

光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１と、メモリ２９２と、温度センサ２９３と、ＤＡコンバータ２９４と、Ｉｂ制御部２９５とを備える。

【0055】

光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１が、光送信部２５の光出力レベルと、光受信部２７の光入力レベルと、温度センサ２９３で検出した温度と、メモリ２９２に記憶された情報とに基づいて、光送信部２５が備えるレーザダイオード２５２のバイアス電流を制御する。光送信制御部２９は、ＤＡコンバータ２９４によりバイアス電流制御信号に変換し、Ｉｂ制御部２９５が、バイアス電流制御信号によりレーザダイオード２５２のバイアス電流を制御する。また、光送信制御部２９は、後述するように、光送信部２５の光出力レベルに応じて、可変減衰器２４の動作を制御することで、上り光信号の光出力レベルが変化しても光変調度が一定となるように調整することができる。

【0056】

このような構成からなる光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１が、当該光端末装置２と通信局舎４との間で伝送される光信号の伝送損失に基づいて、目標光入力レベルで上り光信号が通信局舎４に入力されるように、レーザダイオード２５２の光出力レベルを制御する。

【0057】

このような制御を行うため、メモリ２９２は、通信局舎４から光伝送路３に出力される下り光信号の局舎側光出力レベルＰｃｆと、各光端末装置２から通信局舎４に入力する上り光信号の目標光入力レベルＰｃｉとを予め記憶している。なお、局舎側光出力レベルＰｃｆと目標光入力レベルＰｃｉとは、同一のメモリ２９２に記憶されている場合に限定されず、それぞれ異なる記憶媒体に記憶されていてもよい。

【0058】

ＣＰＵ２９１は、メモリ２９２に記憶された局舎側光出力レベルＰｃｆと、光入力レベル検出部２８により検出した光入力レベル（以下、端末側光入力レベルＰｈｉともいう。）とに基づいて伝送損失を算出する。

【0059】

具体例として、局舎側光出力レベルＰｃｆ＝＋１４ｄＢｍ、端末側光入力レベルＰｈｉ＝−８ｄＢｍとすると、ＣＰＵ２９１は、Ｐｃｆ−Ｐｈｉにより、光伝送路３の下り光信号の伝送損失である２２ｄＢを算出する。下り光信号と上り光信号とが同一の伝送路３を伝送するので、両者の伝送損失が同等であるものとする。目標となる局舎側光入力レベルＰｃｉ＝−２０ｄＢｍの場合、ＣＰＵ２９１は、下記の式に従って、目標となる光入力レベルＰｃｉで光信号が通信局舎４に入力されるような、光送信部２５から出力される端末側光出力レベルＰｈｆを高精度に算出することができる。

【0060】

Ｐｈｆ＝Ｐｃｉ＋２２＝−２０＋２２＝＋２ｄＢｍ
なお、上り信号と下り信号とでは、伝送損失が同等としたが、周波数帯が異なる。よって、光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１により、下り光信号の伝送損失を伝送損失の波長依存性に基づいて補正した値を、上り光信号の伝送損失として用いてもよい。これにより、より高精度に目標光入力レベルＰｃｉの光信号を通信局舎４に入力することができる。

【0061】

このようにして、光送信制御部２９は、光送信部２５から出力される光出力レベルを制御することで、通信局舎４に入力される上り光信号の光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することができ、結果として光ビート雑音を低減することができる。

【0062】

また、光送信制御部２９は、温度センサ２９３により、光送信部２５が備えるレーザダイオード２５２の環境温度を検出して、この環境温度に応じてＣＰＵ２９１がレーザダイオード２５２の光出力レベルを制御する。このような制御を行うため、メモリ２９２は、次のような温度特性情報を記憶している。すなわち、メモリ２９２は、環境温度と、レーザダイオード２５２のバイアス電流値から算出される光出力レベルとの対応を表す関数又はルックアップテーブルを予め記憶している。

【0063】

ＣＰＵ２９１は、温度センサ２９３により検出した環境温度に対応する温度特性情報をメモリ２９２から読み出し、光送信部２５から出力される光出力レベルＰｈｆを得るようなバイアス電流値を算出する。このようにして、光送信制御部２９は、レーザダイオード２５２の温度に応じて変化する光出力特性を考慮して、光送信部２５から出力される光出力レベルＰｈｆをより高精度に制御することができる。

【0064】

また、ＣＰＵ２９１は、光送信部２５から通知されるモニタフォトダイオード２５３の光出力レベルに基づいて、メモリ２９２に記憶された温度特性情報を補正してもよい。このようにして、ＣＰＵ２９１は、例えば経年変化するレーザダイオード２５２の温度特性を補正することができる。

【0065】

また、ＣＰＵ２９１は、光送信部２５のレーザダイオード２５２の光出力レベルを制御するとともに、光送信部２５により送信される光信号の光変調度が所定の値となるように、可変減衰器２４から出力されるＲＦ信号の信号振幅値を変化させる。これは、光信号の変調度は、光出力レベルに応じて変化し、この変化が大きくなると歪み特性が劣化し、この変化が小さくなるとＣＮＲが劣化し、いずれの場合も伝送特性が悪化するためである。すなわち、ＣＰＵ２９１は、可変減衰器２４により、ＲＦ信号の信号振幅レベルを適切に変化させることで、光変調度が変化しないようにすることができる。

【0066】

また、光送信制御部２９は、ＲＦ検出部２３による検出結果に応じて、当該光送信制御部２９の動作を制御する。すなわち、光送信制御部２９は、ＣＭ２１１、２１２がＲＦ信号を出力している期間のみ、動作する。このようにして、光送信制御部２９は、通信局舎４の各ＣＭＴＳ４１、４２に同期した送出タイミングで動作することによって、ＣＭ２１１、２１２により供給されたＲＦ信号に対応したバースト状の上り光信号を出力することができる。

【0067】

次に、第２の実施例に係る光端末装置５について説明する。第２の実施例に係る光端末装置５は、上述した第１の実施例に係る光端末装置２と同様の構成を備え、更に、通信局舎４から伝送されてくる光信号に変調されている制御信号を復調する制御信号復調部５１を備える。なお、上述した第１の実施例に係る光端末装置２と同様の構成について、同様の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【0068】

制御信号復調部５１は、光受信部２７により受信したＲＦ信号を分波する分波部５１１を有し、分波部５１１から分波されたＲＦ信号から制御信号を復調し、復調した制御信号を光送信制御部２９に供給する。分波部５１１は、例えば、図３に示すように、増幅器２７２、２７３の間に接続される。このような接続により、光端末装置５は、上り光信号から変換されたＲＦ信号を、所望とする信号レベルで、合分波部２２に供給することができる。

【0069】

制御信号復調部５１により復調される制御信号は、次のようにして通信局舎４により変調されて、光端末装置５に送信される。通信局舎４は、例えば、上り光信号の伝送損失が、下り光信号の伝送損失に比べて大きかった場合には、光受信器４３で受信する光入力レベルが目標よりも小さくなる。このような具体例を含め、通信局舎４は、目標光入力レベルＰｃｉの変更が必要となる場合がある。

【0070】

そこで、通信局舎４は、管理装置４７が、目標光入力レベルＰｃｉを制御情報付加器４８に送信して、制御情報付加器４８が目標光入力レベルＰｃｉを制御信号としてＲＦ信号に変調して、光送信器４５により下り光信号を光端末装置５に送信する。

【0071】

また、通信局舎４７は、光伝送路３を介して接続された全ての光端末装置５に対して、同一の目標光入力レベルＰｃｉを設定してもよいし、光端末装置５毎に異なる値を設定するようにしてもよい。

【0072】

光端末装置５は、上述した制御信号が変調されている光信号を光受信部２７が受信すると、制御情報復調部５１が制御信号を復調して、光送信制御部２９に供給する。光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１が、メモリ２９２に記憶されている目標光入力レベルＰｃｉを、制御情報復調部５１からの制御信号に示されている目標光入力レベルＰｃｉに変更する。

【0073】

このようにして、光端末装置５は、通信局舎４からの要求に応じて変更した目標光入力レベルＰｃｉで高精度に上り光信号が通信局舎４に入力されるように、光送信部２５の動作を制御することができる。

【0074】

なお、本発明が適用された光端末装置２、５は、上述した実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0075】

１ 光伝送システム、２、２ａ、２ｂ、・・・、２ｎ、５ 光端末装置、２１１、２１２ ＣＭ、２２ 合分波部、２３ ＲＦ検出部、２３１、５１１ 分波部、２４ 可変減衰器、２５ 光送信部、２５１、２７２、２７３ 増幅器、２５２ レーザダイオード、２５３ モニタフォトダイオード、２５４、２８１ 抵抗素子、２５５、２８２ ＡＤコンバータ、２６、４６ ＷＤＭフィルタ、２７ 光受信部、２７１ フォトダイオード、２８ 光入力レベル検出部、２９ 光送信制御部、２９１、４８１ ＣＰＵ、２９２ メモリ、２９３ 温度センサ、２９４ ＤＡコンバータ、２９５ Ｉｂ制御部、３、３１、３１ａ、３１ｂ、・・・、３１ｎ、３２ 光伝送路、３ａ 光分岐器、４ 通信局舎、４１、４２ ＣＭＴＳ、４１１、４２１ 上りポート、４１２、４２２ 下りポート、４３ 光受信器、４４ 合波器、４５ 光送信器、４７ 管理装置、４８ 制御信号付加器、４８２ 変調部、５１ 制御信号復調部

【図1】

【図2】

【図3】